1、1.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。2了解水污染的危害。了解污水处理中主要的化学方法及其原理。3了解大气主要污染物。了解减少大气污染物的原理和方法。4了解生活废弃物处理的方法，“白色污染”的危害和防治方法。5了解常见高分子材料的合成反应及重要应用。6了解化学科学发展对自然资源利用的作用。1.煤的综合利用：包括煤的成分、煤的干馏及产物。2石油的炼制：包括石油的分馏、裂化、裂解的原理及产物。3聚合反应的原理、应用以及高分子化合物的特征、性质。4绿色化学和环境保护的相关知识。一、煤、石油和天然气的综合利用1煤的综合利用(1)煤的组成：有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有C、H、O、N、
2、S等元素。(2)煤的综合利用煤的干馏煤的干馏指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化。煤的液化直接液化：使煤与H2作用生成液体燃料。间接液化：先把煤转化为CO2和H2，再在催化剂作用下合成甲醇等液体燃料。煤的气化将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，主要反应方程式：C(s)H2O(g)=高温 CO(g)H2(g)。2石油的综合利用(1)石油的成分由多种碳氢化合物组成的混合物，所含元素以C、H为主。(2)石油的分馏利用原油中各组分沸点的不同，将复杂混合物分离成较简单和更有用的混合物的过程。(3)石油的裂化含碳原子较多、高沸点的烃在催化剂、高温条件下，断裂成含碳原子较少、低沸点烃的过
3、程，裂化是化学过程。十六烷裂化的方程式为C16H34催化剂加热、加压C8H18C8H16。(4)石油的裂解在更高温度下的深度裂化。丁烷裂解为甲烷和丙烯的化学方程式：C4H10催化剂加热、加压CH4C3H6。3天然气的综合利用(1)主要成分CH4。(2)用途：洁净的化石燃料；合成氨和甲醇。4三大合成材料(1)三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶。(2)加聚反应合成聚乙烯的化学方程式：nCH2=CH2CH2CH2单体为CH2=CH2，链节为CH2CH2，聚合度为n。注意：煤的干馏是化学变化，石油的分馏是物理变化。煤的气化和液化都是化学变化。二、环境保护与绿色化学1环境保护(1)三废污染指：大气污
4、染、水污染、固体废弃物污染。(2)环保措施：回收利用、达标排放、研制可降解塑料。2绿色化学(1)核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业对环境的污染。(2)原子经济性：反应物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100%。1下列有关煤、石油、天然气等资源的说法中，正确的是()A石油主要含有碳、氢、氧三种元素B石油属于可再生矿物能源C天然气是一种清洁的化石燃料D煤就是碳，二者都是单质答案：C2原油必须通过加工才能为人类所使用，下列有关石油加工的描述中，正确的是()A石油分馏得到柴油、汽油等新物质，因此该过程是化学变化B石油裂化的主要原料是石油分馏后的重油C石油分馏后得到的各组分均为纯净物
5、D石油裂解的主要目的是提高汽油的产量答案：B3甘肃酒泉风电基地是我国第一个千万千瓦级特大型风电基地，其利用的风能是一种洁净并可再生的能源，风能具有清洁、无污染的特点。该基地的建设有助于控制()温室效应 酸雨的形成 空气中的固体颗粒浓度 白色污染A BCD答案：C4我们常用的食品包装袋都是用聚乙烯制成的，下列有关聚乙烯的说法中，正确的是()A聚乙烯产品是纯净物B聚乙烯产品是混合物C聚乙烯和乙烯是同一种物质D聚乙烯的摩尔质量和乙烯的相等答案：B5“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。(1)下 列 措 施 中，
6、有 利 于 降 低 大 气 中 CO2 浓 度 的 是_(多选)。A减少化石燃料的使用B植树造林，增大植被面积C采用节能技术D利用太阳能、风能(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：A6CO26H2O 光合作用C6H12O66O2BCO23H2催化剂CH3OHH2OCCO2CH4催化剂CH3COOHD2CO26H2催化剂CH2=CH24H2O以上反应中，最节能的是_，原子利用率最高的是_。答案：(1)ABCD(2)A C要点1 石油化工及产品比较1石油的炼制方法对应学生用书156页方法原料原理目的分馏原油(常压分馏)、重油(减压分馏)根据石油各组分沸点高低
7、不同，利用加热汽化、冷凝、回流，把石油分成不同沸点范围的组分得到不同沸点范围的分馏产物汽油、煤油、柴油、重油等方法原料原理目的裂化重油、石蜡在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃提高轻质液体燃料油的产量，特别是提高汽油的产量裂解(深度裂化)石油分馏产品(包括石油气)在高温下，使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃获得短链不饱和烃，如乙烯、丙烯、丁二烯等2.直馏汽油和裂化汽油的区别获得方法主要化学成分鉴别方法直馏汽油原油直接分馏，物理变化一般是C5C11的烷烃及少量的芳香烃等，性质稳定能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油裂化汽油重油裂化，化学变化
8、含有C5C11的烷烃和烯烃，性质活泼3.各种工业厂气的主要成分名称来源主要成分用途高炉煤气炼铁高炉CO2、CO等燃料水煤气水煤气炉CO、H2等燃料、化工原料炼厂气石油炼制厂低级烷烃燃料、化工原料裂解气裂解炉“三烯二烷”石油化工原料焦炉气炼焦炉CO、H2、CH4、C2H4等燃料、化工原料天然气天然气田、油田甲烷燃料、化工原料名师点睛：直馏汽油中不含不饱和烃，可用作卤素单质的萃取剂，而裂化汽油含有不饱和烃，易与卤素单质发生加成反应，故不能用作卤素单质的萃取剂。例1 如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。资料一：石蜡是含有2030个
9、碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。资料二：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。某研究性学习小组在实验中模拟石油的催化裂化，装置如图，实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管中有少量液体凝结，试管中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管中液体气味，具有汽油的气味。(1)该装置仪器连接的顺序遵循原则为_，为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_，装置中较长导管的作用是_；(2)试管中少量液体凝结说明_；(3)试管中溶液褪色说明_；(4)能否用试管中的液体萃取溴水中的溴，_，理由是_；(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式_；(6)石油裂化的重要意义是_。【解析】仪器连接的顺序应遵循
10、从下往上、从左到右的原则，装入药品之前要检查装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；依据催化裂化原理，下列反应皆有可能发生：试管中有液体生成，说明生成了含5个碳原子以上的烃，因为常温常压下，含5个碳原子以上的烃大都呈液体，试管中酸性KMnO4溶液褪色说明生成了常温常压下呈气态的含5个碳原子以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用试管中的液体萃取溴水中的溴；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。aC20H42Al2O3C10H20C10H22bC10H22Al2
11、O3C5H12C5H10cC5H12Al2O3C2H4C3H8dC5H12CH4C4H8【答案】(1)从下往上，从左往右 检查装置的气密性 导气、冷凝气体(2)裂化生成了含5个碳原子以上的烃(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃(4)不能 裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应，不能萃取溴(5)C20H42Al2O3C10H22C10H20(6)可提高石油产品中轻质燃油特别是汽油的产量和质量迁移应用1 近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田，下列关于石油的说法正确的是()A石油属于可再生矿物能源B石油主要含有碳、氢两种元素C石油的裂化是物理变化D石油分馏的各馏分均是纯净物【解析】石油是不可
12、再生的矿物能源，是烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物，因此石油主要含有碳、氢两种元素。石油的裂化属于化学变化，而石油分馏的各馏分仍为混合物。【答案】B考点2 环境污染与防治1环境污染的分类与防治(1)大气污染定义：当大气中某些有毒、有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时，就发生了大气污染。污染物：主要有颗粒物、硫化物、氮化物、碳的氧化物、碳氢化合物，以及含卤素化合物和放射性物质等。主要危害：危害人体健康；影响动、植物生长；破坏建筑物和建筑材料；改变世界的气候。防治的方法和措施：减排；综合治理。(2)水污染定义：排放的污染物使水和水体的物理、化学性质发生变化，或使生物群落发生变化，从而降低了水
13、体的使用价值的现象。污染物：重金属、酸、碱、盐等无机化合物；耗氧物质、石油和难降解的有机物以及洗涤剂等。防治和治理：控制污水的任意排放；用物理、化学、生物等方法综合治理。(3)土壤污染定义：进入土壤中的污染物的数量超过了土壤的净化能力，就会引起土壤质量下降的现象。污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾及工矿业固体废弃物，化肥、农药等；大气沉降物、牲畜的排泄物、生物残体等。防治的措施：控制和减少污染物的排放；加强工矿企业固体废弃物及城市垃圾的处理和利用。2几种常见的环境污染与成因(1)酸雨：与SO2及NOx有关。(2)温室效应：与CO2有关。(3)光化学烟雾：与NOx及碳氢化合物有关。(4)臭氧层
14、破坏：与NOx及氟氯烃有关。(5)赤潮、水华：与含氮、磷的大量污水有关。例2 2010年11月12日至27日第16届亚运会在广州举行。下列措施有利于节能减排、改善环境质量的有()在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上，广东将继续发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题积极推行“限塑令”，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯可降解塑料加速建设地铁、轻轨等轨道交通，促进珠三角城市一体化发展，减少汽车尾气排放发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统使用生物酶降解生活废水中的有机物，使用填埋法处理未经分类的生活垃圾ABCD【解析】中生活垃圾应分类处理，且内容与“节能减排
15、”无关。【答案】A迁移应用2 保护环境已成为人类的共识，人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是()A发电厂的煤经脱硫处理B将煤转化为水煤气作燃料C回收并合理处理聚乙烯塑料废物D电镀废液经中和后直接排放【解析】对煤进行脱硫处理，目的是减少SO2的污染；将煤转化为水煤气，也称煤的气化，可以提高煤的燃烧效率，减少因不完全燃烧而产生CO的污染；回收并合理处理聚乙烯塑料废物，可减少白色污染，变废为宝；电镀液往往含重金属离子或CN等，必须进行处理后方可排放，仅中和是不能排放的。【答案】D要点3 绿色化学思想1绿色化学的含义绿色化学又称环境友好化学
16、或清洁化学，是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学。绿色化学要求原料和产品无害，在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。2化学实验绿色化的途径(1)开发绿色实验，如实验室以H2O2分解法制氧气取代氯酸钾分解法，实现原料和反应过程的绿色化；(2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等；(3)在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量(如降低试剂浓度，减少用量等)，使实验小型化、微型化；(4)对于危险或反应条件苛刻、污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实
17、验录像等办法；(5)妥善处置实验产生的废物，防止污染环境。3绿色化学的基本原则(1)防治污染的产生优于治理产生的污染；(2)原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料，尽可能全部转化到最终产品中)即原子的利用率达到100%。原子的利用率期望产物的总质量生成物的总质量 100%；(3)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行)。名师点睛：实验绿色化学过程、目标及相应措施，可归纳为如图：例3 环氧乙烷是一种重要的化工原料，其经典工艺的制备步骤为：乙烯先与氯水加成，之后用碱对含有氯乙醇的体系脱氯化氢，即发生如下化学反应：CH2=CH2Cl2H2OClCH2
18、CH2OHHClClCH2CH2OH HCl Ca(OH)2CaCl2 2H2O(1)上述经典工艺的总反应式是：_，原子利用率是：_，该经典工艺从绿色化学的观点(角度)分析其不足之处：_。(2)现代石油化学工艺中，环氧乙烷的生产仍以乙烯为原料，只是以金属银为催化剂，在一定温度下用氧气进行氧化，其 原 子 利 用 率 为 100%，试 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式：_，请评价优缺点_。【答案】(1)C2H4Cl2Ca(OH)2CaCl2H2O 25%该经典工艺没有实现单一反应的原子经济性的最大化，其原子利用率只有25%；在反应过程中要使用碱作脱氯化氢试剂，其碱液排污需进行处理；反应
19、原料中氯水(Cl2)是有毒原料，在工艺生产流程中会引起空气污染，不能达到绿色化学的原则要求(答案具有一定的开放性)(2)2CH2=CH2O2Ag 2该工艺生产环氧乙烷实现了单一反应原子利用率的最大值100%，但是在生产过程中所采用的催化剂是金属银，有可能引起重金属污染问题，应进行妥善处理，或者使用高效无毒催化剂(答案合理即可)迁移应用3 在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中原子 全 部 转 化 为 欲 制 产 物，即 原 子 利 用 率 为 100%。在 用CH3CH=CH2合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有()ACO2和H2OBCO和H
20、CHOCCH3OH和H2DH2和CO2【解析】由于在“绿色化学”工艺中，原子利用率为100%，故生成的产品CH2=C(CH3)COOCH3与原料之间元素 种 类 和 原 子 数 目 都 完 全 相 同，即 原 子 守 恒。将CH2=C(CH3)COOCH3中各原子个数减去CH3CH=CH2中各原子个数得到其他反应物的各原子个数。无污染的反应途径和工艺是在始态实现污染预防而非终端治理的科学手段。由于它在通过化学转化获取新物质的过程中已充分利用了各种原料，因而生产过程和末端的差值为C2H2O2，对照答案，反应物中原子数之和为C2H2O2的只有B。【答案】B 1(2010年上海高考化学)下列做法不能
21、体现低碳生活的是()A减少食物加工过程B注意节约用电C尽量购买本地的、当季的食物D大量使用薪柴为燃料解析：本题考查了化学与生活中的节能减排问题。薪柴燃烧释放出二氧化碳气体，不符合“低碳生活”的理念。答案：D对应学生用书158页2(2010年四川高考理综)节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是()A利用太阳能制氢B关停小火电企业C举行“地球一小时”熄灯活动D推广使用煤液化技术解析：本题考查了化学与生活、环境的知识。使用清洁能源、关闭小火电企业、举行“地球一小时”熄灯活动都能减少二氧化碳排放，而推广使用煤液化技术，还会燃烧产生二氧化碳，不会减少二氧化碳排放。答案：
22、D3(2009年海南高考)汽车已经成为重要的交通工具，使其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物有：CmHn(烃)、SO2、NOx、CO和C等，请回答下列有关问题。(1)若用CmHn表示汽油的主要组成，CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为_，汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力，这一过程中能量的转化是由_能转化为_能，最终转化为机械能。(2)通过车用燃油的精炼加工处理，可减少汽车尾气中的_(填化学式)排放。(3)目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理，写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程式_。解析：NOx与CO反应生成无污染的N2和CO2。答案：(1)4CmHn(
23、4mn)O2=4mCO22nH2O 化学 热(2)SO2(3)2NOx2xCO=催化剂N22xCO24(2010年广东汕头模拟)下列说法不正确的是()A石油是混合物，分馏后得到的馏分是纯净物B煤隔绝空气加强热可以得到黑褐色油状的煤焦油C煤的气化和液化是使煤变成清洁能源的有效途径D从绿色化学角度考虑，以植物为主的生物资源，是未来的理想能源解析：分馏得到的产物仍是混合物。答案：A新闻背景：上海世博会官方网站2010年1月15日报道，伦敦“零碳馆”是上海世博会城市最佳实践案例的实物展示案例。落户于上海世博园区的伦敦“零碳馆”包括两栋相互连接的“零二氧化碳排放”建筑，建筑面积为2500m2,4层建筑内
24、设有零碳报告厅、零碳餐厅、零碳展示厅和六套零碳示范房等。“零碳馆”所需的电能和热能，可以通过“生物能热电联产系统”对餐厅内的各种有机废弃物、一次性餐具等降解而获得。降解完成后，最终余下的“产品”还能用作生物肥，真正实现变废为宝。“零碳馆”的另一大亮点是墙体表面附着的特殊荧光涂料，建筑白天储存的太阳能将在夜间释放荧光，减少照明能耗，使展馆成为会发光的房子。此外，“零碳馆”还将通过玻璃窗采光和发电的完美结合来展示“会发电的窗户”。命题构想：人们的衣、食、住、行都与低碳生活密切相关，如每节约一度电，可减排1 kg二氧化碳；少买一件衣服，可减排2.5 kg二氧化碳；少用0.1 m3装修用木材，可减排6
25、4.3 kg二氧化碳低碳生活中涉及很多我们已学过的化学知识，如太阳能、热能、化学能、生物能等的转化与运用，化学反应速率与限度等。5(1)下列二氧化碳参加的反应中属于吸热反应的有_(填序号，下同)。ACO2(g)C(s)2CO(g)B6CO2(g)6H2O(l)=C6H12O6(s)6O2(g)C2Mg(s)CO2(g)2MgO(s)C(s)D2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(2)在“零碳馆”的构造中涉及化学能转变为电能的是_。A墙体表面附着的荧光材料在夜间发出荧光B餐厅内的有机废弃物、一次性餐具等降解构成生物能热电联产系统C硅半导体材料经光照后直接发电DLED半导体照明(3)为了捕获和
26、封存CO2，某工厂设计了用CaO颗粒吸收CO2，先生成CaCO3，再将其煅烧生成CaO和高浓度的CO2，如此循环反复操作(如图A)。碳酸化时，常需要在加热条件下进行，若在三个相同反应器中投入相同量的CO2，在不同条件下同时进行反应，将实验测得的数值绘成曲线(如图B)。03h内，平均反应速率最快的是_(填“1”、“2”或“3”，下同)；反应进行了5h后，达到化学平衡状态的是_；最终反应限度最大的是_。在该捕获二氧化碳的技术中，是如何实现能量循环利用的？解析：(1)二氧化碳与焦炭作用转变为CO是吸热反应；葡萄糖的氧化是放热反应，则生成葡萄糖的反应为吸热反应；燃烧反应一定是放热反应；过氧化钠与二氧化
27、碳的反应是放热反应。(2)A项是将太阳能转变为光能；B项是将化学能转变为电能；C项是直接将太阳能转变为电能；D项是将电能转变为光能。(3)由图像可知，03h内，曲线1中CO2的转化率最高，故化学反应速度最快；当反应进行到5h时，CO2的转化率不再随时间的延长而变化，反应达到化学平衡，即v(正)v(逆)，故曲线1和曲线2均达到平衡状态；由三条曲线的变化趋势可知，曲线1的转化率最大，则其反应限度也最大。答案：(1)AB(2)B(3)1 1、2 1 将吸附CO2生成碳酸钙时放出的能量作为碳酸钙分解时需要吸收的能量，可实现能量的循环利用。由于CaOCO2=CaCO3是放热反应，CaCO3=煅烧CaOC
28、O2是吸热反应，通过将吸附CO2生成碳酸钙时放出的能量作为碳酸钙分解时需要吸收的能量，即可实现能量的循环利用。2010年1月12日，南方都市报报道，垃圾焚烧发电究竟是不是绿色能源？反垃圾焚烧派专家、中国环境科学研究院赵章元用一个方程式，演示了垃圾焚烧的化学变化过程。“一吨垃圾燃烧以后，释放出来的气体是40007000m3，这些气体有二氧化碳、一氧化碳、多氯联苯等，还有大家熟悉的二口恶英。这么一大堆气体跑到哪儿去了？它们迟早还要回到我们身边。”赵章元说，“从现在分析的数据看，越来越感觉到垃圾焚烧真不是绿色”。近年来，垃圾焚烧法在国内外已开始进入萎缩期。目前有超过15个国家和地区通过了对焚烧垃圾的
29、部分禁令。对应学生用书159页新星学校课外兴趣小组计划对某聚丙烯废塑料垃圾进行焚烧，研究其产物，从而提出对垃圾焚烧发电的合理化建议。其装置如下图所示。(1)锥形瓶C中观察到的现象是_。(2)写出C中逸出的气体在工业上的两种用途：_、_。(3)结合上述信息及实验结论，谈谈你对垃圾焚烧发电的合理化建议：_(任写一条)。加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表所示。产物氯气甲烷乙烯丙烯苯甲苯碳质量分数/%1224121620106(4)现在液化石油气燃料已普遍进入现代家庭的厨房中，它的主要成分是烷烃和烯烃系列混合物，已知各物质在常压下的沸点分别如下表所示。物质甲烷乙烷丙烷丁烷沸点/161.588.642.10.5物质戊烷乙烯丙烯丁烯戊烯沸点/36.0103.947.46.930.1有人发现液化石油气用完后，残留在钢瓶内的液体能溶解油脂，就将它倒出来做洗涤剂，洗涤物件上的油腻，这种废物利用的做法是否可取，为什么？_。答案：(1)溴水褪色(2)合成氨 生产甲醇(3)垃圾分类回收，将含有毒元素的垃圾单独处理，可避免燃烧后有害气体的产生(4)不可取；从表中数据可知，在常温下未能气化的残液主要是沸点相对较高的戊烷和戊烯，它们在空气中易挥发成气体，当这些气体在室内达到一定比例后，如遇明火，就会发生火灾 感谢您的关注！